优化实验教学 提升初中学生的创造能力

【摘要】实验是物理教学的重要内容，也是学生提升物理素养的重要方式。教师要重视实验教学，同时也要优化实验教学，以让学生在实验中获得更大的发展。当教师以学生为主体，让他们自己设计实验方案，自主提出相应的问题，自己制作实验的器具等，他们在实验中就能获得更多的体验，进而提升创造能力。

【关键词】初中物理；实验教学；創造能力

作者简介：夏志兵（1974—），男，江苏省海安市南莫中学。

传统的实验教学往往以教师的讲授为主，学生在理解了教师的讲解之后再去开展实验。这样的实验模式主要是为了培养学生的识记能力，学生只要记住教师所讲的内容，他们就能较为顺利地完成实验任务。在这样的实验模式中，学生未能基于实验形成自己的想法，只是局限于教师的讲授，因而这种实验模式对学生思维的全面发展不利，同时也不利于培养学生的创造能力。

一、优化实验过程， 培养学生创造的意识

在传统的实验教学中，学生往往处被动的状态，先做什么，后做什么，要得出什么结果，基本都是教师预设好的，他们只需要按部就班地去操作［1］。这种被动参与实验的方式不利于学生多元能力的发展，也容易让他们失去做实验的乐趣。因此，教师可以优化实验的过程，让学生尽可能地参与到实验的具体细节中，为他们创造意识的培养提供更多可能。

（一）让学生设计实验方案

做实验首先要设计方案。一般来说，实验方案都有固定的格式，这些格式是教师预设好的，学生只要填上相应的文字即可。这样的方案设计减少了学生思考的机会，不利于他们进一步的发展。为此，教师可让学生自己思考实验相应的方案。学生可从这样几个方面去思考：首先思考与谁一起做实验；其次思考需要准备哪些实验器材，这些器材哪些是现成的，哪些需要用别的物品来代替；再次猜想所做的实验可能会遇到的问题，以及如何解决这些问题；最后猜想实验中可能会出现的现象。这样的思维路径不仅逻辑性强，还有利于学生创造性思维的生长。

以苏科版初中物理八年级下册“浮力”一课的教学为例。教师可以设置实验题：利用“曹冲称象”的原理，测量出一个小玻璃珠的密度。首先，教师要让学生自主设计实验的方案。对学生来说，这是一个锻炼创造力的机会。他们首先要能回忆出小学里学过的曹冲称象的故事，接着从这个故事中抽象出一般原理，再基于原理思考实验需要哪些实验器材，比如量筒、碗、透明水槽和足量的水等。然后，学生需要试着写出相应的实验步骤，比如先把碗放入盛有水的透明水槽中，接着再取一定数量的小玻璃珠放入碗中，最后用油性笔在水槽外壁标记水面位置。这是实验的第一步，接下来学生还要写出第二步、第三步等，最后再写出对实验的猜想。由此可见，让学生设计实验方案就是让他们展现创造力。

让学生自行设计实验方为学生创造了更大的发展空间，能让他们的创新思维获得更大的发展。在传统的物理教学中，教师习惯让学生在具体的实验方案中进行操作，这其实束缚了学生的创造力发展，因为每个学生的想法是不一样的。从设计方案开始就给学生创造的空间，这能激发他们创造的热情。当然，教师也能从学生的设计方案中知晓学生的思维特点，以采取更有效的教学方式。

（二）让学生自主提出问题

培养学生的创造能力在某种程度上就是要提升他们的思维品质，以让他们能够自主提出问题、解决问题。可以说，提出问题是提升学生创造能力的前提。只有学生发现了问题，他们才会去找寻解决问题的方法。这个寻找的过程就是学生创造的过程。当前，部分初中学生发现问题的能力不强，大多时候他们已经习惯了教师提出问题，他们只需要回答即可。这样以教师为主导的课堂问答容易使学生渐渐失去提问的能力。其实喜欢提问、善于提问是学生的天性，他们在小学阶段就喜欢“打破砂锅问到底”。只是随着学习内容的深入、年龄的增长，以及教师评价方式的改变，学生的提问欲望渐渐降低。因此，教师可以为学生创造提问的机会，让学生将提问当成一项任务来完成，同时通过评价增强学生提问的信心。

仍以“浮力”一课的教学为例。教师可以给学生设置任务：仔细观看教师做实验的步骤，并基于自己不懂的地方提出问题。首先教师将一个新鲜的鸡蛋浸入盛有水的容器中。这时有学生提问：“鸡蛋在水中下沉，是不是说明鸡蛋的密度大于水的密度？”当教师将鸡蛋放入注有浓盐水的容器中，学生看到鸡蛋没有沉入底部而是悬浮在盐水中。有个学生提问：“鸡蛋在盐水中悬浮，这说明鸡蛋的密度等于此时盐水的密度吗？”可见，教师要借助实验多给学生创造提问的机会，以开启他们的创造思维。当学生拥有自主提问的权利，他们会愈发觉得自己是课堂的主人，进而更愿意展示自己，在开放式教学中迸发更多思维的火花。

二、创设实验情境， 启发学生创造的思路

学生学习物理时需要一定的抽象思维，尤其是在理解物理的概念与原理的时候。尽管初中学生的抽象思维有了一定的发展，但是他们在解决具体问题时，还是以形象思维为主。因此在实验教学的过程中，教师要为学生创设一定的情境，以启发他们的创造思维，让他们的思维火花汩汩而来［2］。

（一）创设游戏情境，让学生在游戏中思考

学生喜欢游戏，将游戏与实验结合起来，能够调动学生思考的积极性，进而增强他们创造的欲望。心理学研究表明，当学生心情愉悦时，他们创造的潜能更容易被激发。在游戏中，学生不仅能直观地观看实验，还能积极地参与实验，他们对游戏的热情体现在具体的实验操作中。在实验教学的过程中，如果教师能够创设游戏情境，学生就能在玩的过程中获得物理方面的体验，并进行深入的思考。

以“浮力”的教学为例。教师可以先给学生几块大小一样、颜色不同的橡皮泥，然后让他们将其捏成不同形状的船。学生将做成的“船”放在事先准备好的水槽里，观察自己的“船”在水中移动的样子。为了让“船”行得更远一些，学生会用嘴吹，使其往前行驶。这样的游戏使学生一下子回到童年，他们兴高采烈，玩得不亦乐乎。教师还可以让学生用橡皮泥捏出更大的船，并在“船”内放置“货物”，看看谁的“船”能装下更多的“货物”。在游戏中，有学生提出这样的问题：装的“货物”不同，是不是说明“船”所受的浮力不同？但这些“船”的重力相同，是不是说明浮力与体积有关？游戏推动着学生思考，也推动着他们创造思维的发展。

（二）创设生活情境，让学生在生活中思考

初中物理知识大多跟生活紧密相连，教师在开展实验时可以为学生创设真实的生活情境，让学生联系生活思考。有了生活的体验，学生更容易深入地思考，更容易有所创造。因此，在教学中，教师可通过多媒体创设生活情境，再基于这些生活情境开展实验；当然，教师也可帶领学生走出教室，让他们在真实的生活中感知实验，进而引发思考。

以“浮力”的教学为例。教师可以先展示有关海底世界的视频，让学生观看海底的鱼吐气泡，并且这些气泡在不断上升的画面，接着引导学生对气泡上升时受到水的压强和浮力进行正确的分析。学生对眼前的情境很熟悉，因此他们愿意深入地思考。学生在观察中发现：当气泡上升时，气泡的体积在变大，进而说明气泡排开水的体积变大。学生将生活情境与浮力知识结合起来，由F浮=ρ水gv排可知，水的密度是不变的，当排开水的体积增大时，气泡受到的浮力就也会大。接着，学生将眼前的情境与压强知识连接起来，同样地，他们观察到：气泡上升时，h变小了，根据p=ρgh可知，气泡受到水的压强变小了。生活情境的创设，能够帮助学生将实验中观察到的数据与课本中的公式对接起来，提升学生实践应用与迁移创造的

能力。

三、创新传统实验， 引导学生大胆地创造

教师在引导学生做实验的时候，要充分考虑学生的基本认知水平，尽可能地创新传统实验，给学生大胆创造的机会。为此，教师要凸显学生在实验中的主体地位，增加他们做实验的机会，让他们多锻炼自己的思维。

（一）开展小组合作，发挥学生的创造潜能

教师可以让学生开展小组合作，发挥学生的主体作用，让学生在合作中做实验，在实验中彼此督促，彼此帮助，彼此评价，再彼此提升。一个小组的学生在一起做实验，尤其在做一些有难度的实验时，他们会在讨论中汇总每个人的观点，再对这些观点进行分析，进而得出最终的解决方法。显然，合作能将实验推向纵深，让每个小组成员都能获得发展。本来需要教师讲解的问题，在学生的群策群力中得以解决。可见，通过合作，学生的创造能力能够得到整体性的提升。

以苏科版初中物理八年级下册的“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验教学为例。教师可以先将学生分成六人小组，让他们以小组为单位开展实验。首先，学生需要回想摩擦力的概念，再思考生活中的摩擦力。接着，学生需要对这个实验做出自己的猜想，如有的学生猜想“滑动摩擦力大小与压力大小有关”；有的学生猜想“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关”；有的学生猜想“滑动摩擦力大小与接触面积大小有关”。教师可以再将六人小组分成三个两人的小组，让每个小组去验证一个猜想。这样的分组合作能够提升学生解决问题的效率，也能提升他们思维的深度。在学生验证完自己小组的猜想后，他们也可以去完成另外两个猜想的验证。这样，学生可以亲历不同猜想的验证过程，从别人的实验中取长补短，从而优化自己的实验方法。比如，一小组设计了这样的实验：他们先是将木块平放在长木板上，用弹簧测力计匀速地拉动木块，木块此时受到的滑动摩擦力等于拉力，因为这两个力是一对大小相等的平衡力。该小组的学生做完实验后，别的小组提出了两个建议：一是将木块换成铁块，这样弹簧秤的示数显现会更明显；二是要强调在水平方向上拉动物体，在实验中要规范操作。可见借助小组的力量，学生能提出独特的观点，进而充分展示创造能力。

（二）开展家庭实验，发挥“双减”的优势

教师在提升学生创造力的时候，要关注学生的基本学情，同时也要关注他们的家庭环境。在当前“双减”政策的落实下，学生的课外作业负担减轻了，他们拥有了更多的自主支配的时间。因此，教师可以为学生布置一些体验性的作业，比如让学生开展家庭实验等。这样的实验形式不受时间的限制。在家庭实验中，学生提升创造能力的可能性往往更大。

以苏科版初中物理八年级下册“物质的密度”的教学为例。教师可以给学生布置这样一个家庭实验。首先，学生需要将底面积为S0的盛有水的圆柱形饮料瓶放在水平桌面上，并计算出其底面积。接着，学生要将事先准备好的含有一石块的冰块放在盛有水的饮料瓶中，再将整个饮料瓶放进冰箱，形成实验需要的冰块。学生可以用家里的天平称出冰块的质量为m0，用量筒测出它的体积为V0。学生需要将观察到的现象记录下来，如含有石块的冰块在放入有水的塑料瓶后沉入底部；当冰块全部融化后，容器里的水面下降了。教师还可以设置问题，给出相应的数据，让学生求出冰块的质量、石块的密度。这样的家庭实验，需要学生细致的观察、精确的记录，同时也需要他们将习得的知识充分运用起来。

为了方便做实验，教师可引导学生在家里的一个专属角落创设“实验角”，再添置一些测量的仪器，比如天平、量筒、弹簧秤等。除了一些必备的器材，学生可用日常的工具来代替大多的实验器具。学生做家庭实验的过程就是他们展示创造能力的过程，具体体现在器材的准备、实验的操作、结果的猜想与相关数据的计算等方面。

结语

实验是提升学生物理素养和创造能力的重要途径。因此，在初中物理教学中，教师要将实验与创造联系起来，借助实验给学生更多创造的机会。一方面，要给学生设置创造性的任务，另一方面，要对学生的创造给予积极的评价。当学生在实验中将创造当成习惯，他们就能从创造中获得自信，并更加积极、自主地参与实验。一言以蔽之，实验与创造美美与共，共同发展。

【参考文献】

［1］蔡全劲，熊建文，罗林毅，等.课堂教学策略对中学生科学创造力的影响［J］.教育测量与评价，2021（2）：43-49，55.

［2］郑建新.基于发展学生思维品质的初中物理实验设计［J］.中学物理，2021，39（22）：29-31.